生化課件-dna復制過程

DNA

過程（一）原核生物DNA

過程1.

的起始DNA

的起始就是要解開雙鏈和生成引物。(1)DNA解成單鏈由拓撲異構酶松弛超螺旋，解螺旋酶解開雙鏈，SSB結(jié)合到單鏈上使其穩(wěn)定。起始的解鏈需要多種蛋白質(zhì)參與。這些蛋白質(zhì)與

起始點的特有序列結(jié)合，促使其鄰近的DNA解鏈。首先起始復合體（DnaA-ATP）與4×9bp重復序列結(jié)合，3×13bp(富含AT)重復序列在Ⅱ型拓撲異構酶的作用下，使3×13bp重復序列區(qū)域松弛，再在DNA解旋酶(DnaB蛋白）的作用下，3×13bp區(qū)域發(fā)生解鏈；

泡被單鏈結(jié)合蛋白(SSB蛋白)覆蓋，以免斷裂和再復性；引物酶結(jié)合到模板DNA上并

一段短的RNA，作為

DNA的引物，

第一個

叉的先導鏈的

，接下來是雙向

。體引導引物酶到達適當?shù)奈恢?/p>

引(2)引物物2.

的延長在DNA聚合酶Ⅲ的作用下前導鏈

1000-2000個核苷酸后隨從鏈開始

，

片段的長度為1000-2000個（大腸桿菌）PolⅢ為不對稱二聚體，一個作用于前導鏈，另一個作用于隨從鏈(loop)。5′3′領頭鏈(leading

strand)順著解鏈方向生成的子鏈，其

是連續(xù)進行的，得到一條連續(xù)的子鏈。5'3'3'5'5'解鏈方向3'隨從鏈(laggingstrand)方向與解鏈方向相反，須等解開足夠長度的模板鏈才能繼續(xù)

，得到的子鏈由不連續(xù)的片段所組成。5'3'3'3'5'3'5'解鏈方向5'3'5'三、

的終止去除RNA引物補充空缺連接DNA聚合酶Ⅰ的小片段5’

3’外切酶DNA聚合酶Ⅰ的大片段3’

5’外切酶5’

3’聚合酶DNA連接酶（二）真核生物DNA的

特點酵母的

起始點稱為ARS(autonomously

replicatingsequences,自主左右，包括數(shù)個序列)，長約15Obp起始必需的保守區(qū)，其

序列富含AT。真核生物DNA

的起始需要起點辨認復合物(ORC)參與。真核生物DNA

叉的移動速度比原核生物慢得多（大約只有5Obp/s，還不到大腸桿菌的1/20）。1．DNA起始過程起始點(ori)。

起始點真核生物有多個有特殊的序列。起點辯認復合物（ORC）組裝在起始部位上，形成叉。ORC在起始點上的組裝還不足以開始起動，另一種復合物稱小維系蛋白（MCM）必須參與。MCM有較弱的解旋酶的活性。此外，還需拓撲異構酶、因子(RF)、增值細胞核抗原（PCNA）的參與。此外需要DNA-polα（引物酶活性）和pol

δ（解螺旋酶活性）參與。細胞能否，決定于進入S期及M期這兩個關鍵點。G1→S及G2→M的調(diào)節(jié)，與蛋白激酶活性有關。蛋白激酶通過磷酸化激活或抑制各種因子而實施調(diào)控作用。相關的激酶都有調(diào)節(jié)亞基即細胞周期蛋白(cyclin)，和催化亞基即細胞周期蛋白依賴激酶(CDK)。CDK2Cyclin

D1,

D2,

D3G1期CDK3和CDK4Cyclin

ECyclin

ACyclin

D1,

D2,

D3G1→S期S期G2期CDK1（CDC2）CyclinA,

BG2→M期CDK 相匹配的周期蛋白 作用點哺乳類動物的周期蛋白和CDK哺乳類動物細胞內(nèi)還發(fā)現(xiàn)天然抑制CDK的蛋白質(zhì)，例如錨蛋白(ankynin)是CDK4的特異性抑制物，P21蛋白能抑制多種CDK。錨蛋白和P21蛋白的抑制/活化可使細胞周期開放/關閉，因此被形容為細胞周期的檢查點蛋白。RF有多種如RFA、RFB、RFC等，是調(diào)節(jié)細胞DNA

的重要蛋白質(zhì)。在蛋白激酶的作用下被磷酸化，激活或抑制RF的活性。而蛋白激酶包括調(diào)節(jié)亞基（又稱細胞周期蛋白）和催化亞基（又稱細胞周期蛋白依賴激酶，CDK），且各有多種。從而對DNA

起始進行精確及多樣化控制,使多位點

呈時序性而非同步性。PRA： 蛋白A2．RNA引物的DNA聚合酶α能識別起始位點，并且以核糖核苷三磷酸為底物（NTP），以解開的一段DNA為模板，一個短鏈RNA（8～10個核苷酸）引物。然后從酶的活性轉(zhuǎn)變?yōu)镈NA聚合酶α的活性，RNA引物的3’-OH末端為新的DNA單鏈的起點，以dNTP為原料，延長引物大約15-30個脫氧核苷酸。3.DNA鏈的延伸的方向仍然為5’→3’。一旦片段達到一定長度，DNA聚合酶α便從DNA上解離下來。RFC結(jié)合到這一延長的引物上，并組裝到PCNA滑動夾上，然后DNA聚合酶δ（polδ）結(jié)合到PCNA上并完成 片段的最終長度130-200bp.當它遇到原先已形成的 片段5`末端時，polδ A復合物從DNA上下來兩條鏈均按5’到3’方向 ，一條鏈3’末端的方向朝著 叉前進的方向，可連續(xù) ，稱前導鏈（leading

strand）。另一條鏈5’末端朝著 叉，是不連續(xù)的，形成

片段，此鏈稱后隨鏈(lagging

strand)。4.RNA引物的水解引物的去除通過兩個步驟，首先由RNaseH降解RNA引物，留下單個核糖核苷酸連接到片段上。然后，由側(cè)翼內(nèi)切核酸酶（flapendonucleae1,FEN1）除去最后一個核苷酸。FEN1也能除去由于DNA聚合酶δ產(chǎn)生的某些錯誤的堿基。5．DN